4.1 Архітектура та особливості розвитку мереж доступу

Розробка основних положень та принципів побудови та застосування оптичних мереж доступу в документах та міжнародних стандартах нерозривно пов'язана з принципами організації ЦСІС на базі нових транспортних технологій: - асинхронного способу перенесення, синхронної цифрової ієрархії, спектрального поділу по довжинах хвиль та ін.

Мережа доступу – частина мережі зв'язку, що забезпечує доставку сигналів (послуг зв'язку) між користувачами та транспортною мережею.

Основний напрямок розвитку мереж доступу - цифровізація та збільшення пропускної спроможності з метою надання абонентам комплексу послуг, включаючи інтерактивний цифровий високошвидкісний зв'язок та послуги мультимедіа.

Розвиток мереж доступу відбувається за двома основними напрямками:

використання існуючих кабельних мереж;
будівництво нових оптичних ліній зв'язку

Використання волоконно-оптичних засобів на мережах доступу дозволяє реалізувати:

При цьому фізичний рівень технічних засобів мережі доступу залишається практично незмінним для будь-якого варіанта (капітальні витрати не змінюються). Може збільшуватись лише вартість термінального обладнання та оплата послуг у міру збільшення їх кількості та якості. Це визначається величезною інформаційною надмірністю сполучних ліній.

ВвД (FTTH) - волокно вводиться до будинку (приміщення індивідуального користувача) ВвК (FTTCab) - волокно вводиться до кабінету (офіс, установа) ВвЗ (FTTB) - волокно вводиться у будинок (до групи користувачів) ВвШ (FTTC) - волокно вводиться в розподільну шафу (перед однією або декількома будинками) ОСО - оптичне мережеве закінчення СО - мережеве закінчення СУО - стик вузла обслуговування (пункт доступу ТЗ або вузол надання послуг) ССП - стик мережі користувача

При побудові оптичних мереж доступу (ОСД) на ЄСЕ Україна слід враховувати світовий досвід розвитку: при будівництві у нових районах створювати повністю оптичні мережі доступу, а в районах із відносно розвиненою інфраструктурою зв'язку модернізувати мережу на базі гібридних волоконно-коаксіальних мереж (ГВКС).

Проектування та будівництво ОСД може здійснюватися за умови:

- Створення локальних виділених мереж, що мають перспективу бути накладеними мережами.

На малюнку 4.2 наведено типову конфігурацію ОСД, яка включає:

оптичне лінійне закінчення (ЗВ);
оптичний мережевий блок (ОСБ);
оптична розподільча мережа (ГРЗ).

ЛО є закінченням ОСД на станційній стороні (станції чи вузла надання послуг). ОЛО забезпечує стик ОСД з боку транспортної мережі (стик вузла обслуговування (СУО) або надання послуг), та оптичний стик у точці Пд/Пр (стик пасивної оптичної мережі, СПО) з ОРС, наприклад, на основі ПОС. ОЛО може підключатися до однієї або кількох ОРС.

ОСБ є закінченням ОСД за абонента (користувача). Він забезпечує (безпосередньо чи з відривом) стик ОСД із боку користувача (стик мережі користувача) і оптичний стик у точці Пд/Пр (СПО) з ОРС. Різновидом ОСБ може бути закінчення ОСД на стороні користувача, що застосовується в топології ВВД та безпосередньо виконує функцію порту користувача. У цьому випадку ОСБ є оптичним мережним закінченням (ОСО), як показано на малюнку 4.1. Характерним для ВЗГ на відміну ОСБ є і те, що у ньому закінчується і канал управління системи управління ОСД.

ОРС забезпечує засоби оптичної передачі від ЛО до користувачів і назадз пасивних оптичних компонентів і виконує такі функції:

а) забезпечує пряме оптичне з'єднання (можливість безпосереднього обміну оптичними сигналами між ЛО та ОСБ);

б) здійснює оптичне розгалуження в низхідному (від ОЛО) потоці та об'єднання у висхідному (В ОЛО) потоці за допомогою оптичних розгалужувачів (див. далі рисунок 4.3);

в) забезпечує можливість оптичної багатохвильової транспортування (одночасну передачу по тому самому волокну сигналів на різних довжинах хвиль в обох напрямках передачі).

ОРС забезпечує один або більше оптичних трактів між одним ЛО та одним або більше ОСБ. Кожен оптичний тракт визначається між точками нормування оптичного стику передачі IIд і прийомі Пр.

Як показано малюнку 4.2, ОСД є системою між точками нормування параметрів стику ССП (Т) і стику СУО (V). ОРС відноситься до волоконної розподільної мережі на базі пасивних оптичних компонентів. ОСБ може приєднуватися до ССП через УС (пристрій сполучення) під час реалізації ГВКС, тобто. при передачі на останній ділянці ОСД цифрової абонентської лінії по мідних жилах. Для цього випадку на малюнку 4.2 додано точку нормування параметрів стику (а) між ОСБ та УС.

На ОСД повинні бути передбачені точки доступу для оптичних вимірювань та контролю. Ці точки можуть бути розташовані в ЛВД, ОСБ/ОСВ, ОРС. Повинне бути забезпечене сполучення з системою керування електрозв'язку через стик типу Q3, як показано на малюнку 4.2 і більш докладно викладено в розділі 4.4.

На малюнку 4.3 показано структурну схему ОРС.

Суцільна лінія означає одне або більше оптичних волокон. Пунктирна лінія означає додаткові резервні волокна. Дванапрями оптичної передачі в ОРС визначаються таким чином:

низхідний напрямок для сигналів, що надходять від ОЛО до одного або кількох ОСБ;
висхідний напрямок для сигналів, що надходять від одного або декількох ОСБ до ЛО.

При передачі в низхідному і висхідному напрямках можуть використовуватися те саме волокно і ті ж компоненти або різні волокна і компоненти.

Якщо для реконфігурації мережі ОРС потрібні додаткові з'єднувачі або інші пасивні пристрої, вони повинні розташовуватися між точками Пл і Пр, а їхнє загасання слід враховувати за будь-яких розрахунків оптичних втрат.

На малюнку 4.3 позначено такі оптичні стики:

- Осн, Осв - оптичний стик у точці нормування Пр/Пд між ОСБ та ОРС для низхідного та висхідного напрямів відповідно;

- Oлн, Oлв - оптичний стик у точці нормування Пд/Пр між ОЛО і ОРС для низхідного та висхідного напрямів відповідно.

Технічні вимоги до параметрів оптичних стиків (Осн, Осв, Oлв, Oлн) визначаються РД 45.200-2001.

ОРС повинна забезпечувати надання будь-якої з передбачуваних послуг без необхідності проведення значних змін самої ОРС. Ця вимога впливає на властивості пасивних оптичних компонентів, що входять до складу ОРС. Ряд важливих вимог, безпосередньо які впливають оптичні властивості ОРС, визначаються так:

прозорість оптичної довжини хвилі: пристрої, такі як оптичні розгалужувачі, які не призначені для виконання функції вибору довжини хвилі, повинні забезпечувати передачу сигналів на будь-якій довжині хвилі в діапазонах 1310 нм і 1550 нм;
оборотність: зміна направлення на зворотне вхідних та вихідних портів немає викликати значні зміни оптичних втрат компонентів ОРС;
сумісність з волокном: всі оптичні компоненти повинні бути сумісні з одномодовим кабелем, хоча на ОРС можливе застосування багатомодового кабелю.

ОРС складається з пасивних оптичних елементів – компонентів ОСД, розглянутих у розділі 4.2.

Для збільшення загасання, що перекривається, в оптичному тракті ОСД можуть застосовуватися оптичні підсилювачі з параметрами по РД 45.186-2001. Приклад використання ОУ у складі оптичного тракту ОРС у низхідному напрямі показано малюнку 4.4. Як показано на малюнку, у загальному випадку можуть застосовуватись три типи ОУ:

ОУ1 – оптичний підсилювач передачі;
ОУ2 – оптичний підсилювач прийому;
ОУ3 – проміжний (лінійний) підсилювач.

Використання ОУ дозволяє компенсувати додаткові втрати оптичного тракту, характерні для ОСД, які пов'язані з великою кількістю відгалужень частини потужності оптичного випромінювання в оптичних розгалужувачах. ОУ рекомендується встановлювати в одному приміщенні (або місці розміщення) з іншим обладнанням ОСБ, наприклад ОУ1 разом з обладнанням ОЛО, а ОУ2 разом з обладнанням ОСБ, що дозволить більш раціонально вирішувати питання електроживлення та технічного обслуговування.

Разом з тим застосування ОУ може призвести до необхідності дотримання заходів безпеки відповідно до Р 45.07-2001.

Допустимі втрати оптичного тракту ОСД визначаються як втрати між точками Пд/Пр та Пр/Пд (рисунок 4.3). Вони включають в основному, кілометрічні втрати на згасання в оптичному волокні та втрати в пасивних оптичних компонентах ОРС (з'єднувачі, зростки, розгалужувачі і т.д.).